Сукин қышқылын ашыту - Succinic acid fermentation - Wikipedia

Микробтық өндіріс Сукин қышқылы сияқты жабайы бактериялармен орындалуы мүмкін Actinobacillus succinogenes,[1] Mannheimia succiniciproducens және Anaerobiospirillum succiniciproducens немесе генетикалық түрлендірілген Ішек таяқшасы, Corynebacterium glutamicum және Saccharomyces cerevisia. Осы организмдердің орталық көміртегі метаболизмін түсіну субстрат ретінде қолданылатын көміртегі көзінен сукин қышқылының максималды шығымдылығын анықтауда өте маңызды.

Метаболиттік жолдар

Биомасса түзуге қолданылатын көміртекті елемеу (пайдаланылған көміртектің жалпы үлесінің аз бөлігі) биохимия тепе-теңдікті белгіленген метаболизм жолдары негізінде жүргізуге болады[2] осы организмдердің Қолдану глюкоза субстрат ретінде алдымен табиғи сукин қышқылын өндірушілер қарастырылады. Бұл организмдер шығаруды пайдаланады сірке қышқылы (және кейде құмырсқа қышқылы ) сахарин қышқылы өндірісінің NADH қажеттілігін теңестіру. 1-суретте және 2-суретте көрсетілгендей екі мүмкін жол бар. Екі жолдың айырмашылығы пируват тотығу сатысында, пируват форматы лиаз 1-суретте және пируват дегидрогеназы 2-суретте қолданылған. 2-суретте пайда болған қосымша NADH 1-суреттегі 50% -бен салыстырғанда молярлық глюкоза ағынының 66% -ы сукин қышқылы ретінде аяқталуына әкеледі. Жалпы өнімділікті суреттегі жол жаппай негізде көрсетуге болады. 1 глюкозаның бір граммына шаққанда 0,66 грамм сукин қышқылына әкеледі (г / г). 2-суреттегі жол 0,87 г / г өнімділікке әкеледі.

1-сурет: Сукин қышқылын өндіруге арналған метаболикалық жол. NADH тепе-теңдігі сірке және құмырсқа қышқылын өндіру арқылы жүзеге асырылады. Пируваттың тотығуы формаат лиазасы арқылы жүреді.
Сурет 2: Сукин қышқылын өндіруге арналған метаболикалық жол. NADH тепе-теңдігі сірке қышқылын өндіру арқылы жүзеге асырылады. Пируватдегидрогеназа жолы арқылы пируват тотығуы.

Бөлінетін жалғыз өнім ретінде сукин қышқылына ие болу үшін метаболизм жолын генетикалық түрде жасауға болады.[3] Оған тотығу бөлімін қолдану арқылы қол жеткізуге болады трикарбон қышқылының циклі (TCA) астында анаэробты жағдайлар 3-суретте көрсетілгендей. Нәтижесінде глиоксилатты айналып өтуді пайдалануға болады (4-сурет). Осы екі сценарий үшін сукин қышқылының массалық шығымы 1,12 г / г құрайды. Бұл теориялық максималды кірістіліктің мағынасы көмірқышқыл газының бекітілуіне байланысты тұтынылатын глюкозадан гөрі көп сукин қышқылы түзілетіндігін білдіреді.

Сурет 3: Сукин қышқылын қосалқы өнімдерсіз өндіруге арналған метаболикалық жол. NADH тепе-теңдігі TCA тотығу филиалы арқылы жүзеге асырылады.
Сурет 4: Сукин қышқылын қосалқы өнімдерсіз өндіруге арналған метаболикалық жол. NADH тепе-теңдігі тотығу глиоксилат циклі арқылы жүзеге асырылады.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ ван Херден, Колумбия окр .; Nicol, W. (2013). «Actinobacillus succinogenes арқылы үздіксіз сукин қышқылын ашыту». Биохимиялық инженерия журналы, 73. Баспадан қараңыз
  2. ^ Маккинлей, Дж.Б .; Зейкус, Дж. Г .; Vieille, C. (2005). «Actinobacillus succinogenes ферментативті метаболизм туралы түсінік химиялық өсу ортасында». Қолданылды және Экологиялық микробиология, 71:11. Баспадан қараңыз
  3. ^ ван Херден, Колумбия окр .; Nicol, W. (2013). «Сукин қышқылын ашытуға арналған ішек таяқшасы KJ134 үздіксіз және сериялы дақылдары: метаболизм ағынының таралуы және өндірістік сипаттамалары», Микробты жасуша фабрикалары, 12:80.Баспадан қараңыз